Оптоэлектроника – направление электроники, охватывающее вопросы использования оптических и электрических методов обработки, хранения и передачи информации.
Оптоэлектроника возникла как этап развития радиоэлектроники и вычислительной техники, тенденцией которых является непрерывное усложнение систем при возрастании их информационных и технико-экономических показателей (увеличение надежности, быстродействия, уменьшение размеров и веса).
Идея использования света для обработки и передачи информации уже давно реализована: большая группа фотоприемников (фотоэлементов, фотоелектронних перемножителей, фоторезисторов, фотодиодов, фототранзисторов и др.) служит для преобразования световых сигналов в электрические. Существуют также и преобразователи последовательности электрических сигналов в видимое изображение. Вся же обработка информации в электрических трактах радиоэлектронных устройств осуществлялась вакуумными и полупроводниковыми приборами. Оптоэлектроника отличается от вакуумной и полупроводниковой электроники наличием в цепи сигнала оптического звена или оптической (фотонного) связи. Достоинства оптоэлектроники определяются в первую очередь преимуществами оптической связи по сравнению с электрической, а также теми возможностями, которые открываются в результате использования разнообразных физических явлений, обусловленных взаимодействием световых полей с твердым телом. Из-за электрической нейтральности фотонов в оптическом канале связи не возбуждаются электрические и магнитные поля, сопутствующие протеканию электрического тока. Другими словами, фотоны не создают перекрестных помех в линиях связи и обеспечивают полную электрическую развязку между передатчиком и приемником, что принципиально недостижимо в цепях с электрической связью. Передача информации с помощью светового луча не сопровождается накоплением и рассеиванием электромагнитной энергии в линии. Основные элементы оптоэлектроники: источники света (лазеры, светодиоды), оптические среды (активные и пассивные) и фотоприемники. Эти элементы применяются как в виде различных комбинаций, так и в виде автономных устройств и узлов с самостоятельными частными задачами. Существует 2 пути развития оптоэлектроники: оптический, основу которого составляет когерентный луч лазера (когерентная оптоэлектроника), и электрооптический, основанный на фотоэлектрическом преобразовании оптического сигнала (оптроника).
Одной из основных особенностей современного развития средств электронной техники является переход от традиционных микроэлектронных компонентов к оптоэлектронным элементам и устройствам, которые позволяют вполне удовлетворять потребности постоянно усложняющихся современных информационных и телекоммуникационных технологий. Сегодня элементы оптоэлектроники рассматриваются не только как традиционные средства к обеспечению помехоустойчивости и совместимости разнородных блоков в едином комплексе, но и как незаменимые и единственные компоненты, обеспечивающие принципиально новые свойства электронной аппаратуры: функциональную, схемо - и системотехническую гибкость, выполнение функций, которые не реализуются на обычных микроэлектронных компонентах (например, высокоскоростная параллельная обработка информации). Иными словами, использование оптоэлектронной элементной базы позволяет обеспечивать новые функциональные и сервисные возможности, которые невозможно осуществить традиционными техническими методами. Однако это не означает, что оптоэлектроника конкурирует с микроэлектроникой. Как правило, первая широко использует средства микроэлектроники и предлагает ей свои. Проникновение оптоэлектроники в микроэлектронику позволяет минимизировать системотехнические развязки, ликвидировать аппаратную избыточность, организовать помехозащищенные безреактивные пространственные внешние и внутренние связи.
Литература
1. Ерофеев Ю. Н. Импульсная техника: Учеб. пособие для радиотехн. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1984. – 391с.
2. Кожемяко В. П., Тарновский М. Г., Кожемяко К. В. Оптико-электронная схемотехника. Лабораторный практикум. – Вінниця: ВДТУ, 2001. – 99с.
3. Терещук Р. М., Терещук К. М., Седов С. А. Полупроводниковые приемно-усилительные устройства: Справочник радиолюбителя. – Киев: Наукова думка, 1981. – 670с.
4. ИК датчик в охранной сигнализации: Радио №7, 1996. – 42 – 44 с.
5. Дорощенков Г. Д., Колесницкий А. К., Тужанський С. Есть. Радиокомпоненты и микроэлектронная технология: Учебное пособие – Вінниця:ВНТУ, 2006. – 147с.
6. Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 352с.
7. Павлов С. М., Рудик А. В., Возняк В. М. Схемотехника: Учебное пособие – Винница.: ВГТУ, 2001. – 144с.
